硝酸フッ素

硝酸フッ素
名前
	その他の名前ニトリルハイポフルオライト
識別子
CAS番号	7789-26-6 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	109875;
パブケム CID	123262;
ユニ	1Q6BYH7F2B;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID20228502;
	InChI InChI=1S/FNO3/c1-5-2(3)4 キー: VHFBTKQOIBRGQP-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 FO[N+](=O)[O-];
プロパティ
化学式	FNO3いいえ
モル質量	81.002 グラムモル−1
密度	2.217 g/L
融点	−175 °C (−283.0 °F; 98.1 K)
沸点	−46 °C (−51 °F; 227 K)
熱化学
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	+10.46 kJ/モル
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	爆発性ガス
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

フッ素硝酸塩は、式FNOで表される硝酸の不安定な誘導体である。
₃衝撃に弱い。^[1]不安定なため、必要に応じて硝酸塩素から生成されることが多い^[要出典]。硝酸フッ素は大気化学において重要な役割を果たすと考えられている不活性分子である。^[2]

歴史

1935年、ジョージ・H・ケイディ教授はフッ素硝酸塩を初めて合成し、それ以来長く物議を醸す歴史を続けています。1937年、アメリカの化学者で生化学者のライナス・ポーリングと彼の最初の大学院生の一人であるローレンス・O・ブロックウェイは、電子回折強度を利用して、NO2平面に垂直な酸素とフッ素の結合構造が非平面構造であると判断しました。これは後に1963年と1966年に赤外線スペクトルを使用して確認されました。^[3]

ドイツのテュービンゲン大学が1995年に実施した研究では、電子回折により窒素-酸素結合が約150.7 ppmと驚くほど長いことがわかった。この長さは、硝酸などの他の類似構造と比較して電気陰性度の原子の存在によるものと考えられる。^[3]

合成と特性

完全には理解されていないが、FNO
₃FOとNOの三分子再結合の結果として形成される
₂フッ素硝酸塩は、フッ素を気体として撹拌し、硝酸または固体KNO3に通して泡立てることで作られます。この化合物は衝撃に弱いため、細心の注意を払って取り扱う必要があります。^[4]^[5]

F ₂ + HNO ₃ → FNO ₃ + HF

F ₂ + KNO ₃ → FNO ₃ + KF

水中で分解して酸素ガス、二フッ化酸素、フッ化水素酸、硝酸を生成する。^[1]

硝酸フッ素では、窒素とフッ素をつなぐ酸素原子は、電気陰性度がフッ素より低いが窒素より高いため、まれに酸化状態0になります。硝酸フッ素の構造においても、電気陰性度の役割は重要です。電子回折分析により、FNO
₃特に長い窒素-酸素結合長を持つ平面構造を持つことが判明した。^[6]

フッ素硝酸塩は、フッ素の中心性により、より高いイオン化ポテンシャルと関連付けられています。この高いイオン化ポテンシャルは、より深い殻軌道の電子イオン化を示しています。^[5]

アプリケーション

1990年代以降、硝酸フッ素は大気化学の重要な要因として研究されてきました。この時期に、硝酸フッ素は大気中の貯蔵物質として分類され始めました。^[5]

硝酸フッ素のイオン化ポテンシャルと最高被占分子軌道（HOMO）の関係は大きいことが判明した。1996年の研究では、分子内のHOMOのイオン化ポテンシャルは分子の電子供与能力を反映しており、HOMOのイオン化ポテンシャルが低下すると、分子の電子供与能力が増加して強くなると研究者らは主張した。^[5]

分子の不活性な性質にもかかわらず、1996年の研究では、硝酸フッ素がオゾン層破壊のプロセスにおいて最も優れた貯蔵物質である可能性があると主張されています。^[5]

参考文献

^ abc Ruff, Otto; Kwasnik, Walter (1935). 「硝酸のフッ素化。ニトロキシフルオリド、NO ₃ F」。Angewandte Chemie . 48 : 238–240. doi :10.1002/ange.19350481604.
^ Jensen, James O. (2005-03-07). 「硝酸フッ素の振動周波数と構造決定」.分子構造ジャーナル: THEOCHEM . 716 (1): 11–17. doi :10.1016/j.theochem.2004.10.041. ISSN 0166-1280.
^ ab Oberhammer, H. (2002-03-13). 「共有結合硝酸塩および亜硝酸塩におけるNO結合」。分子構造ジャーナル。605 (2): 177–185。doi :10.1016/S0022-2860(01)00766-9。ISSN 0022-2860 。
^ エリオット、スコット (1983-01-01). 「FNO3 と HOF の紫外線吸収スペクトル」.大気環境. 17 (4): 759–761. doi :10.1016/0004-6981(83)90424-9. ISSN 0004-6981.
^ abcde Dianxun, Wang; Peng, Jiang; Qiyuan, Zhang (1996-11-29). 「フッ素硝酸塩 FONO2 の HeI 光電子スペクトル (PES)」. Chemical Physics Letters . 262 (6): 771–775. doi :10.1016/S0009-2614(96)01154-2. ISSN 0009-2614.
^ Casper, Bernd; Mack, Hans-Georg; Oberhammer, Heinz (1995-04-01). 「いくつかのハイポフルオライトの気相構造: FOSF5、FOSO2F、FOClO3、FONO2」。Journal of Fluorine Chemistry。アメリカ化学会 - George H. Cady Memorial Symposium で発表された論文。71 (2): 215。doi :10.1016/0022-1139(94)06031-G。ISSN 0022-1139 。

グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。

[Ruff1935-1] Ruff, Otto; Kwasnik, Walter (1935). 「硝酸のフッ素化。ニトロキシフルオリド、NO ₃ F」。Angewandte Chemie . 48 : 238–240. doi :10.1002/ange.19350481604.

[2] Jensen, James O. (2005-03-07). 「硝酸フッ素の振動周波数と構造決定」.分子構造ジャーナル: THEOCHEM . 716 (1): 11–17. doi :10.1016/j.theochem.2004.10.041. ISSN 0166-1280.

[:0-3] Oberhammer, H. (2002-03-13). 「共有結合硝酸塩および亜硝酸塩におけるNO結合」。分子構造ジャーナル。605 (2): 177–185。doi :10.1016/S0022-2860(01)00766-9。ISSN 0022-2860 。

[4] エリオット、スコット (1983-01-01). 「FNO3 と HOF の紫外線吸収スペクトル」.大気環境. 17 (4): 759–761. doi :10.1016/0004-6981(83)90424-9. ISSN 0004-6981.

[:1-5] Dianxun, Wang; Peng, Jiang; Qiyuan, Zhang (1996-11-29). 「フッ素硝酸塩 FONO2 の HeI 光電子スペクトル (PES)」. Chemical Physics Letters . 262 (6): 771–775. doi :10.1016/S0009-2614(96)01154-2. ISSN 0009-2614.

[6] Casper, Bernd; Mack, Hans-Georg; Oberhammer, Heinz (1995-04-01). 「いくつかのハイポフルオライトの気相構造: FOSF5、FOSO2F、FOClO3、FONO2」。Journal of Fluorine Chemistry。アメリカ化学会 - George H. Cady Memorial Symposium で発表された論文。71 (2): 215。doi :10.1016/0022-1139(94)06031-G。ISSN 0022-1139 。